灵活性，如采取如下结构:每层第一反应层的光触媒反应单元4少于相邻的第二反应层的光触媒反应单元4，即同平面内的第一反应层的光触媒反应单元4的数量小于第二反应层的光触媒反应单元4的数量。如果内环空间和外环空间采用相同层数的反应层、各反应层的光触媒反应单元4的数量相同，则会形成内环空间内流体阻力大、外环空间内流体阻力小的情况；设置同平面内的第一反应层的光触媒反应单元4的数量小于第二反应层的光触媒反应单元4的数量可解决内环空间和外环空间内的流体阻力差异的问题。因此，本实施例提供的光触媒反应器704具有光催化反应面密度调节功能。
[0035]如图3-图5为三种不同的光触媒反应单元4的布置方式。图3中，第一反应层的各光触媒反应单元4与第二反应层的各光触媒反应单元4的数量相同，且一一对应设置，呈均匀辐辏式结构；这种布置方式，内环空间内流体阻力大，烟气与催化剂接触面大；外环空间内流体阻力小，烟气与催化剂接触面小，因此外环空间内的光催化效率较内环空间小，烟气的光催化反应均匀性差。图4中，第一反应层的各光触媒反应单元4数量小于第二反应层的各光触媒反应单元4的数量，烟气的光催化反应均匀性较好。图5为单环辐辏式布置方式，其存在沿壳体I径向流场分布不均的问题，烟气的光催化反应均匀性差。
[0036]如图2，作为本实施例的一种优选结构，所述内环空间或所述外环空间内，相邻两层所述反应层中，其中一层所述反应层的各所述光触媒反应单元4在另一层所述反应层所在平面上的投影分别位于另一层所述反应层的其中相邻两个所述光触媒反应单元4之间。即相邻两侧反应层的各光触媒反应单元4呈交错角布置，可以进一步促进形成烟气紊流，增加烟气与催化剂的接触几率和接触时间，同时有效冲刷掉接触面上的残留物。交错角的大小根据需要达到的紊流效果设计，本实施例中，交错角为11.25°。
[0037]另外，本实施例还提供一种烟气净化系统，如图1，其包括通过烟气管路依次连通的除尘器5、引风机6、光触媒反应塔7和烟囱8，所述光触媒反应塔7为如上所述的光触媒反应塔7。锅炉等产生的烟气经除尘器5除尘后通过引风机6导入光触媒反应塔7内进行脱硫脱硝反应，从光触媒反应塔7的第二烟气出口出来的烟气可进入到烟囱8进行排放。
[0038]本实用新型实施例具有以下有益效果:通过将光触媒反应器704设置于光触媒反应塔7内，在反应器内同时进行气固液三相反应，经光触媒反应器704催化后产生的三氧化硫和二氧化氮等在脱硫塔内即可被氨水补集而被出去，可有效缩短烟气净化时间，有效提高脱硫脱硝效率。而且附着于光触媒反应器704上的光催化产物也可与氨水接触而被除去，因此脱硫脱硝效果明显得到提高。
[0039]本实用新型实施例的进一步有益效果是:光触媒反应单元4沿径向布置，即烟气对反应单元为横向冲刷，流体边界层薄且存在由于边界层分离而产生的漩涡，增加了流体的扰动，因此增加了烟气中的SOx和NOx与催化剂接触的几率及接触时间，有效提高催化反应效率。反应器内通过环形隔板2形成内外环两层空间，方便光触媒反应单元4的布置，提高对光触媒反应单元4的支撑强度。对于光触媒反应单元4沿径向布置的结构，如果只采用单环的空间，则沿径向方向必然存在距中心越远，接触面分布密度越小的缺点。接触面分布不均，会引起反应器不同位置流动阻力分布不均匀，流体阻力分布不均则会导致各部位流速分布不均匀；在流速低的地方催化效率低，而且易沉积灰尘、渣滓等，在流速高的地方则有可能出现超过设计流速、增大磨损速度等问题。因此，设置成内外环两层空间，烟气流在内环空间和外环空间内形成两个流场，可以调节内环空间与外环空间两部分的光催化反应面的布置密度，使得反应器内不同位置处的流体阻力分布均匀，从而不同位置处的流速分布均匀，烟气与光催化剂的接触更为均匀，可有效提高烟气的光催化效率和反应的均匀化程度，因此该光触媒反应器704、包括该光触媒反应器704的光触媒反应塔7以及烟气净化系统的光催化反应效果较好。
[0040]本实用新型实施例的进一步有益效果是:内环空间和外环空间内，不同的反应层之间的光触媒反应单元4布置存在一定的交错角，可以进一步促进形成烟气紊流，增加烟气与催化剂的接触几率和接触时间，同时有效冲刷掉接触面上的残留物。
[0041]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
[0042]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种光触媒反应塔，其特征在于:包括塔体，所述塔体内自上而下依次布置有除雾器、冲洗水喷淋机构、氨水喷淋机构、光触媒反应器和收集池；所述光触媒反应器嵌装于所述塔体内，所述塔体上开设有烟气入口，所述烟气入口位于所述光触媒反应器与所述收集池之间，所述塔体顶部设有烟气出口。2.根据权利要求1所述的光触媒反应塔，其特征在于:所述收集池内设有搅拌器。3.根据权利要求1所述的光触媒反应塔，其特征在于:所述反应塔还包括向所述氨水喷淋机构供应氨水的氨水供应机构，所述氨水供应机构包括氨水调节池和输送栗，所述氨水调节池连接有氨水源，所述氨水调节池通过氨水管路与所述氨水喷淋机构连通，所述输送栗设于所述氨水管路上。4.根据权利要求3所述的光触媒反应塔，其特征在于:所述氨水供应机构还包括脱水沉淀池，所述脱水沉淀池设有混合液入口和稀溶液出口，所述混合液入口通过混合液管路与所述收集池连通，所述稀溶液出口通过液体管路与所述氨水管路连通。5.根据权利要求4所述的光触媒反应塔，其特征在于:所述收集池内设有液位检测元件，所述混合液管路上设有控制阀，所述控制阀为电动阀或气动阀；所述反应塔还包括中央控制器，所述液位检测元件与所述中央控制器的输入端电性连接，所述控制阀与所述中央控制器的输出端电性连接。6.根据权利要求1所述的光触媒反应塔，其特征在于:所述氨水喷淋机构包括环设于所述塔体内的多根氨水喷淋管，所述氨水喷淋管上设有多个喷嘴。7.根据权利要求1所述的光触媒反应塔，其特征在于:所述冲洗水喷淋机构包括环设于所述塔体内的多根冲洗水喷淋管，所述冲洗水喷淋管上设有多个雾化喷嘴。8.一种烟气净化系统，其特征在于:包括通过烟气管路依次连通的除尘器、引风机、光触媒反应塔和烟囱，所述光触媒反应塔为如权利要求1至7中任一项所述的光触媒反应塔。
【专利摘要】本实用新型涉及一种光触媒反应塔，包括塔体，塔体内自上而下依次布置有除雾器、冲洗水喷淋机构、氨水喷淋机构、光触媒反应器和收集池；光触媒反应器嵌装于塔体内，塔体上开设有烟气入口，烟气入口位于光触媒反应器与收集池之间，塔体顶部设有烟气出口。另外还提供一种烟气净化系统，其包括如上所述的光触媒反应塔。本实用新型通过将光触媒反应器设置于光触媒反应塔内，在反应器内同时进行气固液三相反应，经光触媒反应器催化后产生的三氧化硫和二氧化氮等在脱硫塔内即可被氨水补集而被出去，可有效缩短烟气净化时间，有效提高脱硫脱硝效率。
【IPC分类】B01D53/60, B01D53/75, B01D53/86
【公开号】CN204746051
【申请号】CN201520447099
【发明人】薛军锋, 陈世意, 阮祥志, 段炼
【申请人】中冶南方工程技术有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月26日